feat(cproject): 重构项目文件结构并添加EtherCAT通信支持
- 将设备相关文件重新组织为device/spi和comm分组 - 添加EtherCAT从站通信模块(esc_exmc_bus、esc_lan9252、ethercat_slave等) - 添加EXMC外设组件支持 - 统一文件命名规范为小写 refactor(canfd): 优化CANFD模块中断安全性和配置方式 - 替换自定义临界区函数为RT_CRITICAL_SAVE/RESTORE宏 - 使用配置常量CONFIG_IRQ_PREEMPT_CAN替代硬编码值 - 简化邮箱满时的处理逻辑，移除不必要的SysTick等待 - 移除废弃的中断保存头文件引用 refactor(timer): 更新定时器配置以使用配置常量 - 修复头文件包含路径大小写问题 - 使用CONFIG_NVIC_PRIORITY_GROUP配置项替代硬编码值
This commit is contained in:
@@ -102,9 +102,13 @@
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#define CONFIG_TASK_PERIOD_HEARTBEAT_TICKS 10000U
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/** @brief 周期温度/电压 UART 打印开关：0=关闭，1=开启。 */
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#define CONFIG_UART_TEMP_PERIODIC_PRINT 1
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#define CONFIG_UART_TEMP_PERIODIC_PRINT 0
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/** @brief UART 诊断打印级别：0=仅温度/电压，1=温度/电压+CAN 统计。 */
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#define CONFIG_UART_DIAG_LEVEL 1
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/** @brief SPI 命令逐帧日志开关：0=关闭，1=开启。高速 CAN 桥接时应关闭。 */
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#define CONFIG_SPI_APP_LOG_ENABLE 0
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/** @brief CAN_SEND 成功帧详细日志开关：0=关闭，1=开启。开启会显著影响高速传输。 */
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#define CONFIG_SPI_CAN_SEND_VERBOSE_LOG 0
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/** @brief FWDGT 独立看门狗预分频值。 */
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@@ -123,11 +127,11 @@
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/** @brief APP 主版本号。 */
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#define APP_FW_VERSION_MAJOR 1U
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/** @brief APP 次版本号。 */
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#define APP_FW_VERSION_MINOR 0U
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#define APP_FW_VERSION_MINOR 1U
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/** @brief APP 补丁版本号。 */
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#define APP_FW_VERSION_PATCH 1U
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#define APP_FW_VERSION_PATCH 0U
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/** @brief APP 构建编号。 */
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#define APP_FW_VERSION_BUILD 2U
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#define APP_FW_VERSION_BUILD 0U
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/* ============================================================
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* BOOT 版本在 OTA 配置页中的 Flash 存储地址
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@@ -142,4 +146,116 @@
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/** @brief OTA 配置页总 word 数（6 个 OTA 标志 + 2 个 BOOT 版本）。 */
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#define CONFIG_OTA_CONFIG_WORD_COUNT 8U
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/* ============================================================
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* NVIC 优先级分组与中断优先级分层
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* (EtherCAT 实时架构改造:PRE4_SUB0,4 位抢占优先级)
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* ============================================================ */
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/** @brief NVIC 优先级分组:4 位抢占 + 0 位子优先级。 */
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#define CONFIG_NVIC_PRIORITY_GROUP NVIC_PRIGROUP_PRE4_SUB0
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/** @brief EtherCAT SYNC0 周期中断抢占优先级(最高,永不被阻塞)。 */
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#define CONFIG_IRQ_PREEMPT_ETHERCAT_SYNC 0U
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/** @brief 调度器定时器抢占优先级。 */
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#define CONFIG_IRQ_PREEMPT_SCHED 1U
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/** @brief CAN RX0 抢占优先级。 */
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#define CONFIG_IRQ_PREEMPT_CAN 2U
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/** @brief EtherCAT ESC 事件中断抢占优先级(可被 SYNC0 抢占)。 */
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#define CONFIG_IRQ_PREEMPT_ETHERCAT_ESC 1U
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/** @brief EtherCAT SYNC1 备用抢占优先级。 */
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#define CONFIG_IRQ_PREEMPT_ETHERCAT_SYNC1 1U
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/** @brief SPI / EXTI / USART 抢占优先级(最低)。 */
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#define CONFIG_IRQ_PREEMPT_SPI_USART 3U
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/* ============================================================
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* 主循环与实时策略
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* ============================================================ */
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/** @brief 主循环 WFI 开关:0=关闭(忙等,适配 EtherCAT),1=开启(省电)。 */
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#define CONFIG_MAIN_LOOP_WFI_ENABLE 0
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/* ============================================================
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* EtherCAT LAN9252 使能与配置
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* ============================================================ */
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/** @brief EtherCAT 使能开关:0=禁用(未焊接 LAN9252),1=启用(焊接后)。
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* 禁用时 comm/ 全部代码不编译,初始化不调用 EtherCAT,EXMC/EXTI0-2 不配置。 */
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#define CONFIG_ETHERCAT_ENABLE 0
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/** @brief SYNC0 同步模式:0=EXTI 外部触发(ESC 硬件同步,默认),1=TIMER0 降级(DC 未同步时)。 */
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#define CONFIG_ETHERCAT_SYNC_MODE 0
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/* ---------- EXMC 引脚配置(GD32E508 EXMC 标准映射) ---------- */
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/** @brief EXMC NOR/SRAM Region1 基址(NE1 片选)。 */
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#define CONFIG_ESC_EXMC_BASE_ADDR 0x60000000U
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/** @brief EXMC BANK 选择(BANK0 Region1)。
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* @note EXMC 库未纳入编译时回退为 0U;启用 EtherCAT 时 EXMC 组件将被引入。 */
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#ifdef EXMC_BANK0_NORSRAM_REGION1
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#define CONFIG_ESC_EXMC_BANK_NOR_SRAM_REGION1 EXMC_BANK0_NORSRAM_REGION1
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#else
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#define CONFIG_ESC_EXMC_BANK_NOR_SRAM_REGION1 0U
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#endif
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/* ---------- ESC 中断引脚(PB0/PB1/PB2,三个独立 EXTI 向量) ---------- */
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/** @note 保留 PA0 给未来 STANDBY 模式唤醒(WKUP_PIN0)。 */
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||||
#define CONFIG_ESC_SYNC0_PORT GPIOB
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#define CONFIG_ESC_SYNC0_PIN GPIO_PIN_0
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||||
#define CONFIG_ESC_SYNC0_EXTI EXTI_0
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#define CONFIG_ESC_SYNC0_IRQn EXTI0_IRQn
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#define CONFIG_ESC_SYNC0_EXTI_SOURCE_PORT GPIO_PORT_SOURCE_GPIOB
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#define CONFIG_ESC_SYNC0_EXTI_SOURCE_PIN GPIO_PIN_SOURCE_0
|
||||
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||||
#define CONFIG_ESC_IRQ_PORT GPIOB
|
||||
#define CONFIG_ESC_IRQ_PIN GPIO_PIN_1
|
||||
#define CONFIG_ESC_IRQ_EXTI EXTI_1
|
||||
#define CONFIG_ESC_IRQ_IRQn EXTI1_IRQn
|
||||
#define CONFIG_ESC_IRQ_EXTI_SOURCE_PORT GPIO_PORT_SOURCE_GPIOB
|
||||
#define CONFIG_ESC_IRQ_EXTI_SOURCE_PIN GPIO_PIN_SOURCE_1
|
||||
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||||
#define CONFIG_ESC_SYNC1_PORT GPIOB
|
||||
#define CONFIG_ESC_SYNC1_PIN GPIO_PIN_2
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||||
#define CONFIG_ESC_SYNC1_EXTI EXTI_2
|
||||
#define CONFIG_ESC_SYNC1_IRQn EXTI2_IRQn
|
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#define CONFIG_ESC_SYNC1_EXTI_SOURCE_PORT GPIO_PORT_SOURCE_GPIOB
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#define CONFIG_ESC_SYNC1_EXTI_SOURCE_PIN GPIO_PIN_SOURCE_2
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||||
/* ---------- EXMC 数据/控制线引脚(GD32E508 标准映射) ---------- */
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||||
#define CONFIG_EXMC_D0_PORT GPIOD
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||||
#define CONFIG_EXMC_D0_PIN GPIO_PIN_14
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D1_PORT GPIOD
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D1_PIN GPIO_PIN_15
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D2_PORT GPIOD
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D2_PIN GPIO_PIN_0
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D3_PORT GPIOD
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D3_PIN GPIO_PIN_1
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D4_PORT GPIOE
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D4_PIN GPIO_PIN_7
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D5_PORT GPIOE
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||||
#define CONFIG_EXMC_D5_PIN GPIO_PIN_8
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D6_PORT GPIOE
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D6_PIN GPIO_PIN_9
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D7_PORT GPIOE
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D7_PIN GPIO_PIN_10
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D8_PORT GPIOE
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D8_PIN GPIO_PIN_11
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D9_PORT GPIOE
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D9_PIN GPIO_PIN_12
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D10_PORT GPIOE
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D10_PIN GPIO_PIN_13
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D11_PORT GPIOE
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D11_PIN GPIO_PIN_14
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D12_PORT GPIOE
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D12_PIN GPIO_PIN_15
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D13_PORT GPIOD
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D13_PIN GPIO_PIN_8
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D14_PORT GPIOD
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D14_PIN GPIO_PIN_9
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D15_PORT GPIOD
|
||||
#define CONFIG_EXMC_D15_PIN GPIO_PIN_10
|
||||
#define CONFIG_EXMC_A16_PORT GPIOD
|
||||
#define CONFIG_EXMC_A16_PIN GPIO_PIN_11
|
||||
#define CONFIG_EXMC_NOE_PORT GPIOD
|
||||
#define CONFIG_EXMC_NOE_PIN GPIO_PIN_4
|
||||
#define CONFIG_EXMC_NWE_PORT GPIOD
|
||||
#define CONFIG_EXMC_NWE_PIN GPIO_PIN_5
|
||||
#define CONFIG_EXMC_NE1_PORT GPIOD
|
||||
#define CONFIG_EXMC_NE1_PIN GPIO_PIN_7
|
||||
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||||
#endif /* SYS_CONFIG_H */
|
||||
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||||
@@ -0,0 +1,62 @@
|
||||
/**
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||||
* @file critical.h
|
||||
* @brief 实时临界区基础设施：基于 BASEPRI 寄存器的中断屏蔽。
|
||||
* @note EtherCAT 实时架构改造专用。GD32E508 为 Cortex-M4F，支持 BASEPRI 寄存器。
|
||||
*
|
||||
* @details 设计说明：
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||||
* - BASEPRI 阈值屏蔽抢占优先级 >= 1 的中断，仅保留 preempt=0(EtherCAT SYNC0
|
||||
* 周期中断)可立即响应，保证 EtherCAT 周期抖动 <1us。
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||||
* - 取代原 PRIMASK 方案(`__disable_irq` / `__set_PRIMASK`),后者会屏蔽全部中断
|
||||
* (含 preempt=0),无法满足 EtherCAT 实时性要求。
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||||
* - NVIC 优先级分组为 `NVIC_PRIGROUP_PRE4_SUB0`(4 位抢占 + 0 位子优先级)，
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||||
* 因此 `__NVIC_PRIO_BITS = 4`，阈值 `(1U << (8U - 4U)) = 0x10`，即屏蔽优先级
|
||||
* 数值 0x1x 及以上(对应 preempt 1..15)，保留 preempt=0(优先级 0x0x)。
|
||||
* - 阈值定义依赖 `__NVIC_PRIO_BITS`，该宏由 CMSIS 设备头文件提供(GD32E508 = 4)。
|
||||
* - 项目使用 AC6(armclang) gnu++17，支持 GCC 语句表达式(statement expression)，
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||||
* `RT_CRITICAL_SAVE()` 利用该特性返回保存的 BASEPRI 值，便于嵌套恢复。
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||||
*/
|
||||
#ifndef SYS_CRITICAL_H
|
||||
#define SYS_CRITICAL_H
|
||||
|
||||
#include "RTE_Components.h"
|
||||
#include CMSIS_device_header
|
||||
|
||||
/** @brief BASEPRI 屏蔽阈值：屏蔽 preempt>=1，保留 preempt=0(EtherCAT SYNC0)。
|
||||
* 对于 4 位抢占优先级(__NVIC_PRIO_BITS=4)，该值为 0x10。 */
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||||
#define RT_CRITICAL_BASEPRI_VALUE (1U << (8U - __NVIC_PRIO_BITS))
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 进入临界区：屏蔽抢占优先级 >= 1 的中断。
|
||||
* @note preempt=0 的 EtherCAT SYNC0 周期中断仍可立即抢占执行。
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||||
*/
|
||||
#define RT_CRITICAL_ENTER() __set_BASEPRI(RT_CRITICAL_BASEPRI_VALUE)
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 退出临界区：恢复全部中断响应(BASEPRI 清零)。
|
||||
*/
|
||||
#define RT_CRITICAL_EXIT() __set_BASEPRI(0U)
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 保存当前 BASEPRI 并进入临界区，返回进入前的 BASEPRI 值。
|
||||
* @return 进入临界区前的 BASEPRI 寄存器值(供 RT_CRITICAL_RESTORE 恢复)。
|
||||
* @note 利用 GCC 语句表达式返回值，用于嵌套临界区场景：
|
||||
* @code
|
||||
* uint32_t save = RT_CRITICAL_SAVE();
|
||||
* // ... 临界区代码 ...
|
||||
* RT_CRITICAL_RESTORE(save);
|
||||
* @endcode
|
||||
*/
|
||||
#define RT_CRITICAL_SAVE() \
|
||||
({ \
|
||||
uint32_t __basepri_save = __get_BASEPRI(); \
|
||||
__set_BASEPRI(RT_CRITICAL_BASEPRI_VALUE); \
|
||||
__basepri_save; \
|
||||
})
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 恢复 BASEPRI 到指定值(用于 RT_CRITICAL_SAVE() 配套的嵌套恢复)。
|
||||
* @param[in] val RT_CRITICAL_SAVE() 返回的 BASEPRI 值。
|
||||
*/
|
||||
#define RT_CRITICAL_RESTORE(val) __set_BASEPRI(val)
|
||||
|
||||
#endif /* SYS_CRITICAL_H */
|
||||
@@ -1,4 +1,4 @@
|
||||
/**
|
||||
/**
|
||||
* @file initial.cpp
|
||||
* @brief 应用启动初始化实现。
|
||||
*/
|
||||
@@ -8,13 +8,18 @@
|
||||
#include "device/canfd.h"
|
||||
#include "device/temp_sensor.h"
|
||||
#include "device/usart0.h"
|
||||
#include "device/Timer.h"
|
||||
#include "device/timer.h"
|
||||
#include "device/adc.h"
|
||||
#include "device/watchdog.h"
|
||||
#include "device/app_spi_command.h"
|
||||
#include "device/spi/app_spi_command.h"
|
||||
#include "sys/systick.h"
|
||||
#include "sys/ota_boot_request.h"
|
||||
#include "sys/task_manager.h"
|
||||
#include "sys/config.h"
|
||||
#if CONFIG_ETHERCAT_ENABLE
|
||||
#include "comm/ethercat_slave.h"
|
||||
#include "comm/ethercat_sync.h"
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 执行应用级外设与调度初始化。
|
||||
@@ -42,6 +47,12 @@ void AppInitializer::init()
|
||||
TaskManager::init();
|
||||
printf("[APP] init: SchedulerTimer...\r\n");
|
||||
SchedulerTimer::init();
|
||||
#if CONFIG_ETHERCAT_ENABLE
|
||||
printf("[APP] init: EthercatSlave...\r\n");
|
||||
EthercatSlave::init();
|
||||
printf("[APP] init: EthercatSync...\r\n");
|
||||
EthercatSync::init();
|
||||
#endif
|
||||
printf("[APP] init: Watchdog...\r\n");
|
||||
Watchdog::init();
|
||||
printf("[APP] init: all done\r\n");
|
||||
|
||||
@@ -1,4 +1,4 @@
|
||||
/**
|
||||
/**
|
||||
* @file task_manager.cpp
|
||||
* @brief 任务调度管理器实现。
|
||||
*/
|
||||
@@ -6,32 +6,7 @@
|
||||
#include "main.h"
|
||||
#include "sys/task_manager.h"
|
||||
#include "sys/config.h"
|
||||
|
||||
namespace {
|
||||
/**
|
||||
* @brief Enter a critical section and preserve the previous interrupt mask.
|
||||
* @param[in] 无。
|
||||
* @param[out] 无。
|
||||
* @retval uint32_t Previous PRIMASK value.
|
||||
*/
|
||||
static uint32_t enterCriticalSection()
|
||||
{
|
||||
const uint32_t primask = __get_PRIMASK();
|
||||
__disable_irq();
|
||||
return primask;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief Exit a critical section by restoring the saved interrupt mask.
|
||||
* @param[in] primask Previous PRIMASK value returned by `enterCriticalSection()`.
|
||||
* @param[out] 无。
|
||||
* @retval 无返回值。
|
||||
*/
|
||||
static void exitCriticalSection(uint32_t primask)
|
||||
{
|
||||
__set_PRIMASK(primask);
|
||||
}
|
||||
} // namespace
|
||||
#include "sys/critical.h"
|
||||
|
||||
task_scheduler_t g_scheduler = {0};
|
||||
|
||||
@@ -68,9 +43,9 @@ void TaskManager::init()
|
||||
*/
|
||||
void TaskManager::set(uint32_t taskMask)
|
||||
{
|
||||
const uint32_t primask = enterCriticalSection();
|
||||
uint32_t save = RT_CRITICAL_SAVE();
|
||||
g_scheduler.task_flags |= taskMask;
|
||||
exitCriticalSection(primask);
|
||||
RT_CRITICAL_RESTORE(save);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
@@ -83,10 +58,10 @@ void TaskManager::set(uint32_t taskMask)
|
||||
uint32_t TaskManager::takePending()
|
||||
{
|
||||
uint32_t pending;
|
||||
const uint32_t primask = enterCriticalSection();
|
||||
uint32_t save = RT_CRITICAL_SAVE();
|
||||
pending = g_scheduler.task_flags;
|
||||
g_scheduler.task_flags &= ~pending;
|
||||
exitCriticalSection(primask);
|
||||
RT_CRITICAL_RESTORE(save);
|
||||
return pending;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -1,4 +1,4 @@
|
||||
/**
|
||||
/**
|
||||
* @file task_runner.cpp
|
||||
* @brief 任务执行器实现。
|
||||
*/
|
||||
@@ -6,13 +6,16 @@
|
||||
#include "main.h"
|
||||
#include "device/adc.h"
|
||||
#include "device/watchdog.h"
|
||||
#include "device/app_spi_command.h"
|
||||
#include "device/spi/app_spi_command.h"
|
||||
#include "device/canfd.h"
|
||||
#include "device/temp_sensor.h"
|
||||
#include "sys/config.h"
|
||||
#include "sys/ota_boot_request.h"
|
||||
#include "sys/task_manager.h"
|
||||
#include "sys/task_runner.h"
|
||||
#if CONFIG_ETHERCAT_ENABLE
|
||||
#include "comm/ethercat_slave.h"
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
namespace {
|
||||
constexpr uint32_t kAdcFilterWindow = CONFIG_ADC_FILTER_SIZE + 1U;
|
||||
@@ -265,6 +268,34 @@ void TaskRunner::taskDiagnosticPrint()
|
||||
#endif
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 执行 SPI CS release 后推迟的命令解析(从 ISR 移出)。
|
||||
* @param[in] 无。
|
||||
* @param[out] 无。
|
||||
* @retval 无返回值。
|
||||
* @note ISR 瘦身:onCsRelease() 仅置位 TASK_SPI_CMD_PROCESS,实际解析在此执行。
|
||||
*/
|
||||
void TaskRunner::taskSpiCmdProcess()
|
||||
{
|
||||
AppSpiCommandBus.processPendingCommand();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 执行 EtherCAT 周期/事件处理(非实时应用层 PDO 映射)。
|
||||
* @param[in] 无。
|
||||
* @param[out] 无。
|
||||
* @retval 无返回值。
|
||||
* @note 由周期 ISR(EXTI0 SYNC0)或 ESC 事件 ISR(EXTI1 IRQ)置位 TASK_ETHERCAT_PROCESS。
|
||||
*/
|
||||
void TaskRunner::taskEthercatProcess()
|
||||
{
|
||||
#if CONFIG_ETHERCAT_ENABLE
|
||||
EthercatSlave::process();
|
||||
#else
|
||||
/* 未使能 EtherCAT 时此分支不应被置位;保留空操作以避免链接错误。 */
|
||||
#endif
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 初始化任务执行器运行时上下文。
|
||||
* @param[in] 无。
|
||||
@@ -309,4 +340,6 @@ void TaskRunner::runPending()
|
||||
if(pending & (1UL << TASK_HEARTBEAT)) taskHeartbeat();
|
||||
if(pending & (1UL << TASK_DIAGNOSTIC_PRINT)) taskDiagnosticPrint();
|
||||
if(pending & (1UL << TASK_SPI_LOG)) AppSpiCommandBus.poll();
|
||||
if(pending & (1UL << TASK_SPI_CMD_PROCESS)) taskSpiCmdProcess();
|
||||
if(pending & (1UL << TASK_ETHERCAT_PROCESS)) taskEthercatProcess();
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -49,6 +49,10 @@ private:
|
||||
static void taskHeartbeat();
|
||||
/** @brief 诊断打印任务。 */
|
||||
static void taskDiagnosticPrint();
|
||||
/** @brief SPI CS release 后推迟的命令解析(从 ISR 移出)。 */
|
||||
static void taskSpiCmdProcess();
|
||||
/** @brief EtherCAT 周期/事件处理(非实时应用层 PDO 映射)。 */
|
||||
static void taskEthercatProcess();
|
||||
};
|
||||
|
||||
#endif /* SYS_TASK_RUNNER_H */
|
||||
|
||||
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